1、卡鲁赛尔氧化沟概述1967年，DVH公司综合了常规污水处理系统和氧化沟的优点，发明了第一代Carrousel氧化沟系统。时至今日，世界范围内有近850多个上规模的污水处理厂投入了运行。实践证明，Carrousel氧化沟技术是二级污水处理技术中一种最可靠的技术之一。从1967年的第一座Carrousel氧化沟到今天的带厌氧区的Carrousel3000氧化沟系统，Carrousel氧化沟发生了巨大的变化。由图可见，Carrousel氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。因此氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，
2、又有推流式反应器的特点，沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。氧化沟断面为矩形或梯形，平面形状多为椭圆形，沟内水深一般为2.54.5m，宽深比为2:1，亦有水深达7m的，沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气混合设备有表面曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提升管式曝气机等，近年来配合使用的还有水下推动器。卡鲁赛尔氧化沟的主要优点与常规污水处理系统相比，Carrousel氧化沟具有以下几个主要优点：(1)在处理某些工业废水时尚需预处理，但在处理城市污水时不需要预沉池；(2)污泥稳定，不需消化池可直接干化；(3)工艺极为稳定可靠；(4)工艺控制极其简单；(5)系统性能显示，BOD降解率
3、达95%98%，COD降解率达90%95%，同时具有较高的脱氮除磷功效；(6)Carrousel氧化沟系统不再使用卧式转刷曝气机而采用立式低速搅拌机，使沟式可增加到5m甚至8m，从而使曝气池的占地面积大大减小；(7)Carrousel氧化沟从“田径跑道”式向“同心圆”式转化，池壁共用，降低了占地面积和工程造价。卡鲁赛尔氧化沟系统形式上的演变第一代为普通Carrousel氧化沟，该种形式氧化沟以去除BOD为主要目的，并具一定的脱氮除磷效果；第二代为Carrousel2000氧化沟，该种形式氧化沟主要是针对排放标准对氮、磷的严格要求而发展起来的具有脱氮除磷的工艺；第三代是Carrousel3000
4、氧化沟，其最显著的特点是水深很大，减少了占地面积，同时也具备脱氮除磷功效。如图1、图2和图3所示。卡鲁赛尔3000氧化沟Carrousel3000氧化沟系统是在Carrousel2000氧化沟系统前再加了一个生物选择池。该生物选择池是利用高有机负荷筛选菌种，抑制丝状菌的增长，提高各污染物的去除率，其后的工艺原理同Carrousel2000氧化沟系统。但Carrousel3000氧化沟系统质的飞跃，一是增加了池深可达7.5-8m，同心圆式池壁共同，减少了占地面，降低造价同时提高耐低温能力(可达7)；二是曝气设备的巧妙设计，表曝机下安装导流筒，抽吸乏氧的混合液，采用水下推进器解决流速问题；三是使用
5、了先进的曝气控制器QUTE(它是一种多变量控制模式)。卡鲁赛尔氧化沟处理污水的原理最初的普通Carrousel氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大约23mg/L。在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态（平均流速0.3m/s）。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，直到DO值降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。该系
6、统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效的去处BOD，但除磷脱氮的能力有限。为了取得更好的除磷脱氮的效果，Carrousel2000系统在普通Carrousel氧化沟前增加了一个厌氧区和绝氧区（又称前反硝化区）。全部回流污泥和10-30%的污水进入厌氧区，可将回流污泥中的残留硝酸氮在缺氧和10-30%碳源条件下完成反硝化，为以后的绝氧池创造绝氧条件。同时，厌氧区中的兼性细菌将可溶性BOD转化成VFA，聚磷菌获得VFA将其同化成PHB，所需能量来源于聚磷的水解并导致磷酸盐的释放。厌氧区出水进入内部安装有搅拌器的绝氧区，所谓绝氧就是
7、池内混合液既无分子氧，也无化合物氧（硝酸根），在此绝氧环境下，70-90%的污水可提供足够的碳源，使聚磷菌能充分释磷。绝氧区后接普通Carrousel氧化沟系统，进一步完成去除BOD、脱氮和除磷。最后，混合液在氧化沟富氧区排出，在富氧环境下聚磷菌过量吸磷，将磷从水中转移到污泥中，随剩余污泥排出系统。这样，在Carrousel2000系统内，较好的同时完成了去除BOD、COD和脱氮除磷。综合采用该工艺的昆明第一污水厂、长沙市第二污水净化中心及漯河市污水处理厂的运行效果可见：经过Carrousel2000系统处理后，BOD、COD、SS的去除率均达到了90%以上，TN的去除率达到了80%，TP的去
8、除率也达到了90%。卡鲁赛尔氧化沟除磷脱氮的影响因素影响Carrousel氧化沟除磷的因素主要是污泥龄、硝酸盐浓度及基质浓度。研究表明，当总污泥龄为8-10d时活性污泥中的最大磷含量为其干污泥量的4%，为异养菌体质量的11%，但当污泥龄超过15d时污泥中最大含磷量明显下降，反而达不到最大除磷效果。因此，一味延长污泥龄（例如20d、25d、30d）是没有必要的，宜在8-15d范围内选用。同时，高硝酸盐浓度和低基质浓度不利于除磷过程。影响Carrousel氧化沟脱氮的主要因素是DO、硝酸盐浓度及碳源浓度。研究表明，氧化沟内存在溶解氧浓度梯度即好氧区DO达到3-3.5mg/L，缺氧区DO达到0-0.
9、5mg/L是发生硝化反应及反硝化反应的前提条件。同时，充足的碳源及较高的C/N比有利于脱氮的完成。卡鲁赛尔氧化沟存在的问题及解决方法尽管Carrousel氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。但是，在实际的运行过程中，仍存在一系列的问题。1污泥膨胀问题2泡沫问题3污泥上浮问题4流速不均及污泥沉积问题污泥膨胀问题当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高，细菌吸取了大量营养物质，由
10、于温度低，代谢速度较慢，积贮起大量高粘性的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨胀。针对污泥膨胀的起因，可采取不同对策：由缺氧、水温高造成的，可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷，或适当降低MLSS（控制污泥回流量），使需氧量减少；如污泥负荷过高，可提高MLSS，以调整负荷，必要时可停止进水，闷曝一段时间；可通过投加氮肥、磷肥，调整混合液中的营养物质平衡（BOD5：N：P=100：5：1）；pH值过低，可投加石灰调节；漂白粉和液氯（按干污泥的0.3%-0.6%投加），能抑制丝状菌繁殖，控制结合水性污泥膨胀。泡沫问题由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除
11、去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫；泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫。用表面喷淋水或除沫剂去除泡沫，常用除沫剂有机油、煤油、硅油，投量为0.5-1.5mg/L。通过增加曝气池污泥浓度或适当减小曝气量，也能有效控制泡沫产生。当废水中含表面活性物质较多时，易预先用泡沫分离法或其他方法去除。另外也可考虑增设一套除油装置。但最重要的是要加强水源管理，减少含油过高废水及其它有毒废水的进入。污泥上浮问题当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮；当曝气时间过长，在池中发生高度硝化作用，使硝酸盐浓度高，在二沉池易发生反
12、硝化作用，产生氮气，使污泥上浮；另外，废水中含油量过大，污泥可能挟油上浮。发生污泥上浮后应暂停进水，打碎或清除污泥，判明原因，调整操作。污泥沉降性差，可投加混凝剂或惰性物质，改善沉淀性；如进水负荷大应减小进水量或加大回流量；如污泥颗粒细小可降低曝气机转速；如发现反硝化，应减小曝气量，增大回流或排泥量；如发现污泥腐化，应加大曝气量，清除积泥，并设法改善池内水力条件。流速不均及污泥沉积问题在Carrousel氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。一般认为，最低流速应为0.15m/s，不发生沉积的平均流速应达到0.3-0.5m/s。氧化沟的曝气设备一般为曝气
13、转刷和曝气转盘，转刷的浸没深度为250-300mm，转盘的浸没深度为480-530mm。与氧化沟水深（3.0-3.6m）相比，转刷只占了水深的1/10-1/12，转盘也只占了1/6-1/7，因此造成氧化沟上部流速较大（约为0.8-1.2m，甚至更大），而底部流速很小（特别是在水深的2/3或3/4以下，混合液几乎没有流速），致使沟底大量积泥（有时积泥厚度达1.0m），大大减少了氧化沟的有效容积，降低了处理效果，影响了出水水质。加装上、下游导流板是改善流速分布、提高充氧能力的有效方法和最方便的措施。上游导流板安装在距转盘（转刷）轴心4.0处（上游），导流板高度为水深的1/5-1/6，并垂直于水面安
14、装；下游导流板安装在距转盘（转刷）轴心3.0m处。导流板的材料可以用金属或玻璃钢，但以玻璃钢为佳。导流板与其他改善措施相比，不仅不会增加动力消耗和运转成本，而且还能够较大幅度地提高充氧能力和理论动力效率。另外，通过在曝气机上游设置水下推动器也可以对曝气转刷底部低速区的混合液循环流动起到积极推动作用，从而解决氧化沟底部流速低、污泥沉积的问题。设置水下推动器专门用于推动混合液可以使氧化沟的运行方式更加灵活，这对于节约能源、提高效率具有十分重要的意义。卡鲁赛尔氧化沟的发展实际上，Carrousel就是一个池中的模糊的A-O工艺。1 普通Carrousel氧化沟2 Carrousel2000氧化沟3
15、Carrousel3000氧化沟普通卡鲁赛尔氧化沟污水经过格栅和除砂池后，不经过预沉淀，直接与回流污泥一起进入卡鲁塞尔系统。污水在曝气区被充分搅拌后，混合液(污水和悬浮状活性污泥)流过氧化沟。在充分搅拌的曝气区下游，湍流减弱，逐渐形成活塞流。水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态(平均流速0.3m/S)。水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，使活性污泥再次絮凝在一起，从而改善了污泥的可沉降能力，提高了水的澄清质量。在普通Carrousel系统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在同一池中，使用设备并不超过一种。实际上，Carrousel就是一个池中的模糊的A-O工艺
16、。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大约23mg/L。在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来氧化BOD，同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐(硝化作用)，此时，混合液处于有氧状态。微生物的氧化过程消耗了水中的溶解氧，直到DO值降为0，混合液呈缺氧状态。缺氧区内没有用于BOD和氨氧化的溶解氧，但是，仍有某些微生物可以利用硝酸盐中结合的氧来氧化有机物。这个过程可以把硝酸盐分解成氮气释放出来，被称做“反硝化作用”。反硝化作用有助于进一步净化水质，但是它依赖于水中生物可降解碳源的数量。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进人有氧区，完成一次循环。普通Carrousel氧化沟系统的污水处理效果
17、非常显著，降解率分别可达BOD95%，COD90%，N75%，P65%。卡鲁赛尔2000氧化沟Carrousel2000氧化沟系统是在普通Carrousel氧化沟前增加了一个厌氧区和缺氧区(又称前反硝化区)。原水和沉池回流污泥在厌氧池中搅拌混合。此时在厌氧池完成下列反应：a.厌氧池中的兼性反硝化菌异化原水和回流污泥中的硝酸盐和亚硝酸盐，得以脱氮：b.厌氧池中的兼性细菌将SBOD转化成VFA，聚磷菌获得VFA将其同化成PHB，所需能量来源于聚磷的水解并导致磷酸盐的释放。厌氧池后紧接缺氧池，微生物在缺氧池中完成下列反应：缺氧池中的兼性反硝化菌异化厌氧出水和普通Carrousel氧化沟中分流过来的硝
18、酸盐和亚硝酸盐，使脱氮更为充分；缺氧池中的聚磷菌利用后续普通Carrousel氧化沟中分流而来的混合液中的硝酸盐和亚硝酸盐所提供的电子吸磷，避免同时反硝化和吸磷时BOD量的不足；而后的Carrousel氧化沟完成了充分硝化、充分吸磷和充分降碳等作用。在Carrousel2000氧化沟系统的污水处理效果更为显著，降解率分别可达BOD98%，COD95%，N95%，P可达1-2ppm。卡鲁赛尔氧化沟系统工艺演变的推动力生物脱氮除磷理论的发展是Carrousel氧化沟系统工艺演变的推动力。现代生物脱氮除磷理论认为，污水通过污水处理系统的非曝气区形成缺氧和厌氧环境，或单独设立缺氧和厌氧环境，或通过控制
19、充氧量与运行条件而形成硝化/反硝化、除磷的环境，从而达到脱氮除磷的目的。污水生物脱氮工艺中氮的转化包括氮化过程、同化过程、硝化过程、反硝化过程，而后两者是最主要的过程，图4为脱氮原理图。在好氧条件下微生物吸收磷会超过其正常的需求量而在厌氧条件下微生物会把吸收的磷释放掉。聚磷菌是去除磷的微生物的一种，这些微生物利用进水中的挥发酸在厌氧条件下释放所贮存的磷，当厌氧化区域后紧接一个好氧区域时，微生物可以吸收超过正常水平的磷，通过排泥排除多余的磷而达到除磷的目的。图5、图6是生物除磷的原理图。根据生物脱氮除磷理论，产生了具有脱氮除磷作用的A/O工艺进而发展到AVO工艺。AVO工艺是在缺氧/好氧工艺前增
20、加设置厌氧区的单级活性污泥脱氮除磷系统。由于厌氧区的设置，可以促进菌胶团的细菌繁殖并抑制丝状菌在缺氧池和好氧池中繁殖，从而有利于生物脱氮，且厌氧池的设置对生物除磷有很好的效果。氧化沟本身是属延时曝气活性污泥法。所以有机物的降解相当充分。第一代普通Carrousel氧化沟具备了系统内模糊的A-O系统，具有脱氮除磷功能；第二代Carrousel2000氧化沟系统则强化了普通Carrousel氧化沟系统外的脱氮除磷功能；而第三代Carrousel3000氧化沟系统同样具备强化的脱氮除磷功能，不易污泥膨胀，同时深池同心圆式设计减少了占地面积，降低投资，可弥补低水温状态下污染物去除效果的下降。AB-卡鲁
21、塞尔氧化沟处理制浆综合废水造纸工业是污染大户，目前我国造纸工业废水的COD排放量占全国工业废水的1/4，我国近万家造纸厂年排BODS达2.oxl护t，造纸工业制浆废水含有大量的碱、纤维素、木质素以及化学药品等，若处理不当将对环境产生严重的污染、目前，制浆黑液的碱回收设备不仅在技术上成熟，而且其经济效益亦相当可观，而探索、研究制浆综合废水的处理技术十分必要。1废水水质南方某造纸厂制浆造纸能力2.0*105t，采用以木材为原料的硫酸盐法制浆工艺，生产过程的各主要工段(备料、蒸煮、制浆、造纸)均产生大量废水。制浆综合废水主要为化学制浆车问的洗、选、漂等工段产生的中段污水及碱回收法冷凝水、废纸制浆废水
22、等，所排废水具有COD含量高、水质变化大、单纯使用好氧或厌氧生物处理困难等特点。该废水中含有大量木质素及其衍生物、低分子醇类和多糖、硫化物、大量的小分子脂肪酸以及漂白工艺中产生的有毒成分等。制浆综合废水的水质：SS900-ll00mg/L、COD1200-1800mg/L、BOD600-900mg/L、pH6-8、水温30-45。2工艺流程氧化沟为连续环形反应池，经过几十年的应用已经成为广泛使用的污水生化处理技术。卡鲁塞尔氧化沟实质上是采用完全混合型与推流型相结合的延时曝气活性污泥法，其独特的池型与相应曝气设备布局，使之形成缺氧-厌氧-好氧1艺。能在缺氧和厌氧条件下，把不易好氧生物降解的大分子
23、有机物裂解成易于好氧生物降解的低分子有机物。研究表明，若单独采用卡鲁塞尔氧化沟处理制浆综合废水，经常受到污泥膨胀的困扰，严重影响处理效果而引起出水水质恶化。污泥膨胀问题是由丝状菌引起的，丝状菌是依靠废水中含量较高的易生物降解成分(如脂肪酸、硫化物、醇类等)生存的，如果卡鲁塞尔氧化沟前置AB池，采用特有设计的预曝气措施，可将废水中容易降解的COD被生物质吸收并转化为以胶体状态存在的可自由游动菌，从而使生长缓慢的丝状菌无法生存，这些自由游动菌就成为后续曝气池(卡鲁塞尔氧化沟)活性污泥中高等微生物(原生动物和后生动物)的食物。这样前置AB段不仅能够有效防止污泥膨胀和对整个处理系统起缓冲作用，而且废水
24、中的硫化物、小分子有机物等也得到有效去除。根据长鲁塞尔氧化沟的特点和制浆综合废水的水质特征，为确保污水处理后稳定达标排放，同时技术、经济合理，本设计采用国际先进的前置反污泥膨胀卡鲁塞尔氧化沟工艺技术处理该制浆废水，其工艺流程见图1。该工艺流程具有以下特点：(1)采用专有的工艺和水力设计模型，椭圆或圆型廊道卡鲁塞尔系统水力设计与表曝机在充氧、搅拌及推流三方面的优化配合可保证系统的最低能耗和最优的处理效果。(2)专门研制开发的高性能立轴表曝机的应用，使沟深)sm.从而大大减少了占地面积，、表曝机固定在水面上，稳定可靠，降低了日常维修量。(3)前置反污泥膨胀池(AB)通过特有的设计有效抑制了制浆废水
25、处理中常见的污泥膨胀现象并可有效去除硫化物和小分子有机物等。(4)配套卡控控制系统通过在线溶氧仪连续测定溶解氧浓度，通过PLC，采用专门的多变量控制软件，根据DO浓度及其相关信号可调节表曝机的转速，将D()浓度控制在预设的数值。因此可根据系统的实际运行负荷实时对设备运行状态进行调整，可节约电耗。(5)由于是完全循环延时曝气系统，对人水水温、水质和水量的波动有良好的抗冲击负荷能力，而且污泥产率低且稳定，可减少污泥处理的费用。3主要设施及设计参数MIC反应器-卡鲁塞尔氧化沟处理酒精废水以玉米、薯干、小麦等为原料生产酒精.每生产1t酒精可产生l316t酒精糟液废水。该废水具有COD高、温度高、SS高
26、、pH值低的特点，属于高浓度有机废水。提高厌氧反应器的有机负荷和确保厌氧反应器的运行稳定一直是厌氧技术发展的动力。为降低废水治理的投资、能耗、运行费用，提高酒精废水的综合利用能力，现已开发出了一些新工艺、新设备。废水的厌氧生物处理不仅可以降解有机物质.而且可产生沼气。MIC厌氧反应器(Multi-Internal-Circulation)是根据IC反应器的原理研究开发的一种高效多级内循环(MIC)厌氧反应器。本文针对酒精废水的特点，提出了高效、节能、先进、稳定的MIC反应器-卡鲁塞尔氧化沟废水处理工艺。并重点介绍了MIC厌氧反应器的设计和调试、运行情况。1酒精生产工艺及废水排放情况1.1生产工
27、艺某集团40万t/a酒精厂(一期工程为20万t/a)。以玉米为原料，采用清液发酵法生产酒精，其酒精生产lT艺流程见图1。该法具有出酒率高。每2.8t玉米可生产1t酒精。同时有30%的酵母、饲料等产出。1.2废水排放情况酒精生产的废水主要来自蒸馏发酵成熟醪后排出的酒精糟液。生产设备的洗涤水、冲洗水。以及蒸煮、糖化、发酵、蒸馏工艺的冷却水等。排放废水水质和吨产品排水量见表1。1.3设计水量、水质和排放标准酒精糟液、精馏塔底残留水、洗涤水、冷却水经过混合后作为设计进水，设计量为6000m3/d，废水经过处理后出水执行污水综合排放标准的二级标准，设计进水水质和排放标准的具体指标见表2。2废水处理工艺2
28、.1处理工艺本设计采用预处理、厌氧和好氧为主导技术路线。厌氧以MIC为主，好氧以卡鲁赛尔氧化沟为主。废水处理工艺流程图见图2。北方某污水厂卡鲁塞尔氧化沟系统的设计1设计参数及污水处理工艺流程的确定进出水水质参数见表1。该厂位于北纬38.5度，东经106.2度。海拔l100m。该地区一月份平均最高气温-1.2。最低气温-14.3，降雨量1.2mm，7月份平均最高气温29.3，最低气温17.7，降雨量42.2mm，冬夏温差较大。由进水水质可知：m(BOD)/m(COD)=0.40.3，生化性较好；理论上m(BOD)/m(TN)2.86时反硝化过程才能进行，实际运行要求m(BOD)/m(TN)应大于
29、3。本工程m(BOD)/m(NH3-N)=4.674，因此可采用脱氮工艺；进水中的BOD是作为营养物质供给聚磷菌活动的基质。故m(BOD)/m(TP)是衡量能否达到除磷的重要指标。一般认为该值大于20，比值越大。除磷效果越明显。本工程m(BOD)/m(11P)=3045。可采用生物除磷工艺。处理工艺流程见图1。2构筑物设计与技术说明设计采用两组脱氮除磷氧化沟系统。2.1选择池容积的确定由于选择池内基质浓度梯度大。菌胶团的基质利用速率要高于丝状菌，因此丝状微生物难以生存。数量逐渐减少。经过该部分的接触，可通过选择器对微生物进行选择性培养以防止污泥膨胀的发生。污泥的沉降性能将会得到很大提高。同时.
30、在选择池中氧的质量浓度为零，二沉池回流污泥中的微量硝酸盐能很快地被去除，消除了对磷去除的不利影响。本工艺还具有将二沉池回流污泥按比例分配到选择池和厌氧池的功能，可有效保证在实际运行中进水水质波动时除磷对有机物的需求。选择池工艺尺寸LBH=9.0m5.1m5.0m，超高1.0m。2.2厌氧池容积的确定泥水混合液由选择池进入厌氧池，在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下，兼性细菌可将溶解性BOD转化成低分子发酵产物，聚磷菌将优先吸附这些低分子发酵物，并将其运送到细胞内、同化成细胞内碳源存储物、所需能量来源于聚磷的水解及细胞内糖的水解，并导致磷酸盐的释放。经厌氧状态释放磷酸盐的聚磷菌在好氧状态下具有很
31、强的吸磷能力，吸收、存储超出生长需求的磷量，并合成新的聚磷菌细胞、产生富磷污泥，最终通过剩余污泥的排放将磷从系统中除去。一般污水在厌氧段停留1.02.0h就可以使磷的释放达约80%，此后磷的释放将会很缓慢，因此本工程设计厌氧停留时间为1.5h。厌氧池工艺尺寸：LBH=21.0m9.0m5.0m，超高0.5m。设计选择池与厌氧池合建。采用卡鲁塞尔氧化沟技术处理煤矿生活污水我国煤矿大多数分布在北方和西北农村、山区。随着煤炭产量的提高和居住人口的增加，在一定范围内形成小社区。煤矿生活污水中除了居住区排放的生活污水外工矿洗浴污水也占有一定的比例。同时还有部分地面冲洗用水和矿井水混入使得煤矿生活污水水质
32、城市生活污水有一定差别。主要是污水中的COD和BOD较低，煤矿生活污水处理通常采用生物处理法：某煤矿生活污水属于典型的煤矿生活污水，根据甘前国内外生物法处理技术现状，同时考虑矿区生活污水水质水量和场地要求。在某煤矿选择卡鲁塞尔氧化沟法。该法与传统活性污泥法相比，污水和污泥在沟内连续循环。具有混合式和推流式的共同优点。污泥在推流过程中。循环经历厌氧、好氧阶段。因而不仅能有救去除BOD。而且还具有反硝化除氮功能。工艺流程 格栅井吸水井旋流曝气除砂系统卡鲁赛尔氧化沟配水井二沉池 污泥浓缩机房储泥池污泥泵井污泥浓缩池集泥井某煤矿生活污水处理厂处理规模为1万吨，天，工艺流程见图。生活污水经格栅井中的机械
33、或人工格栅拦截漂浮物后进入吸水井。由吸水井内的潜污泵提升到旋流曝气除砂系统，出水自流人氧化沟，氧化沟出水。经配水井进人二沉池。二缸池水排放。二沉池内的污泥靠重力进人集泥井。回流污泥泵将回流污泥提升入氧化沟。剩余污泥泵将剩余污泥提升人污泥浓缩池，浓缩后的污泥自流人污怩泵井，再由污泥提升泵提升八储泥池。储泥池内污泥再由污泥脱水机房内的螺杆泵提升人带式压滤机，压滤后的混饼外运。工艺特点(1)卡鲁塞尔氧化沟结构简单，利用倒伞型表曝机，可使用较深的水深，减少占地面积，使该系统的能量利用得更充分。(2)卡鲁塞尔氧化沟水力停留时间长泥龄长和循环稀释水量太。污水进人氧化沟即被混台、稀释。能承受水量水质的冲击负
34、荷，具有较强的耐冲击能力。(3)污泥量少、性质稳定，由于氧化沟泥龄长，一般为2030天。污泥在沟内已好氧稳定，污泥产量少，运行费用低。(4)流程简单运行稳定。处理教果好。运行管理方便。(5)不设初次沉淀池节省投资。经济分析和处理效果1、经济分析(1)工程投资工程投资860万元，吨水投资860元。(2)水处理成本水处理成本0.36元/吨。2、处理效果经连续3天监测分析，监测结果显示可以达到国家二级排放标准。更多“管”信息 环琪(太仓)塑胶工业有限公司广州分公司环琪(太仓)塑胶工业有限公司广州分公司拥有各式塑料阀、管、管配件等管路设备制造技术。 韩国麦格玛科技发展（南京）有限公司IOREX水处理器
35、有效的去除管道、锅炉、冷却水塔内壁的水垢、水锈、腐水，阻止和杀死自来水中的有害的微生物和细菌。更多“氮 ”信息 上海煊仁环保仪器有限公司水质污染和过程监测方面的专家，能够提供各种仪器设备或完整的监测系统。 厦门市吉龙德环境工程有限公司意大利SYSTEA分析仪总代理；台湾HOTEC在线水质产品总代理；诚征全国代理。更多“泵 ”信息 弗尔德莱驰(上海)贸易有限公司VERDER工业集团是欧洲著名的工业泵技术及产品的服务商和供应商，在全球有完善的销售网络。 广州顺贺环保设备有限公司日本著名的工业泵浦制造企业，日机装株式会社小型计量泵在中国总代理，同时专业代理各类进口原装的优质泵类产品。更多“氮 ”信息
36、 上海煊仁环保仪器有限公司水质污染和过程监测方面的专家，能够提供各种仪器设备或完整的监测系统。 厦门市吉龙德环境工程有限公司意大利SYSTEA分析仪总代理；台湾HOTEC在线水质产品总代理；诚征全国代理。卡鲁塞尔2000型氧化沟工艺在淮南污水处理厂的应用淮南市位于安徽中北部，地处淮河中游，跨淮河两岸，东与滁州地区相比邻，南依舜耕山与合肥市接壤，西南与六安地区相连，西北与阜阳地区交界，东北与蚌埠市相接。淮河是淮南市工农业生产用水和人民生活用水的重要水源，也是全市工业废水和生活污水的主要接纳场所。第一污水处理厂服务范围为淮南市东部地区（田家庵区、大通区）的城市污水，通过截留干管输送到污水厂集中处理
37、。第一污水处理厂采用二级生物处理氧化沟工艺，氧化沟沟型采用卡鲁塞尔2000型。1工艺流程1.1工艺流程1.2设计进出水指标进水设计水质：流量Q为10万m3/d；COD400mg/l；BOD170mg/l；SS200mg/lTKN45mg/l；NH3-N30mg/l出水设计水质：CODcr60mg/l；BOD520mg/l；SS20mg/l；NH3-N15mg/l；TP0.5mg/l1.3工艺特点卡鲁塞尔2000型氧化沟是荷兰DHV公司的一项专利技术，是在普通卡鲁塞尔氧化沟前增加一个厌氧池和一个缺氧池而形成的一个具有良好除磷脱氮效果的污水处理工艺，它综合了A/O法和氧化沟法的优点。它采用完全混合
38、型与推流型相结合的延时曝气活性污泥法，其独特的池型与相应曝气设备布局，使之形成了缺氧-厌氧-好氧工艺流程，即A2/A1/O流程。具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、不易发生污泥膨胀、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。2主要处理构筑物和设备2.1接水（闸门）井接收厂外截污干管污水，在事故检修、停机等，非正常情况下污水溢流排出。设有：1600mm污水排入口，1200mm溢流管。主要设备：1200铸铁镶铜圆闸门1台。2.2粗格栅间可去除污水中较大漂浮物以保证污水提升泵的正常运行。根据时间间隔或格栅前后的水位差，自动启闭机械格栅。主要设备：旋转式机械格栅2套，1000mm*120
39、0mm铸铁镶铜方闸门2套。2.3进水泵池提升污水以便满足处理高程需要。主要设备：德国进口ABS潜污泵5台，其中1台为变频调速。2.4细格栅间进一步去除原水中漂浮物及杂物，保证后续处理流程的通畅。主要设备：旋转式电动机械格栅2套，螺旋输送机1套，闸门6套。更多“管”信息环琪(太仓)塑胶工业有限公司广州分公司环琪(太仓)塑胶工业有限公司广州分公司拥有各式塑料阀、管、管配件等管路设备制造技术。 韩国麦格玛科技发展（南京）有限公司IOREX水处理器有效的去除管道、锅炉、冷却水塔内壁的水垢、水锈、腐水，阻止和杀死自来水中的有害的微生物和细菌。更多“氮 ”信息 上海煊仁环保仪器有限公司水质污染和过程监测方
40、面的专家，能够提供各种仪器设备或完整的监测系统。 厦门市吉龙德环境工程有限公司意大利SYSTEA分析仪总代理；台湾HOTEC在线水质产品总代理；诚征全国代理。更多“泵 ”信息 弗尔德莱驰(上海)贸易有限公司VERDER工业集团是欧洲著名的工业泵技术及产品的服务商和供应商，在全球有完善的销售网络。 广州顺贺环保设备有限公司日本著名的工业泵浦制造企业，日机装株式会社小型计量泵在中国总代理，同时专业代理各类进口原装的优质泵类产品。更多“废水”信息 弗尔德莱驰(上海)贸易有限公司VERDER工业集团是欧洲著名的工业泵技术及产品的服务商和供应商，在全球有完善的销售网络。更多“废水”信息 弗尔德莱驰(上海
41、)贸易有限公司VERDER工业集团是欧洲著名的工业泵技术及产品的服务商和供应商，在全球有完善的销售网络。更多“废水”信息 弗尔德莱驰(上海)贸易有限公司VERDER工业集团是欧洲著名的工业泵技术及产品的服务商和供应商，在全球有完善的销售网络。卡鲁赛尔氧化沟处理维尼纶废水我国于70年代初期从国外引进多套维尼纶生产装置，因生产1 t维尼纶短纤维将排出约150m3左右的高酸度、含大量甲醛的废水，故各厂家均同期建设了污水处理厂。随着维尼纶短纤维生产技术的改进及其前道工序产品聚乙烯醇产量的大幅度提高，进入原污水处理厂的水量和水质都发生了很大变化，原建的维尼纶废水处理工艺已不能满足环保要求。1原建维尼纶废
42、水处理工艺 原建维尼纶废水处理工艺主要处理来自维尼纶短纤维生产车间缩醛化生产过程中产生的酸性甲醛废水以及聚乙烯醇生产过程中产生的部分污水，一般含甲醛180200mg/L，硫酸17002000mg/L，硫酸钠20002300mg/L，聚乙烯醇粉末40mg/L以及其他化工物料包括醋酸锌、甲醇、醋酸、醋酸乙烯等，CODCr一般在800mg/L以上。处理工艺以生化处理为主，包括活性污泥法和生物膜法等多种形式。经多年的运行结果表明，在废水的pH调节、大分子物质的降解、CODCr去除率、污泥的最终处置等方面都存在不少问题，特别是抗冲击负荷能力较低。2Carrousel氧化沟工艺的应用 皖维化纤化工股份有限
43、公司(原安徽省维尼纶厂)于1999年初对污水处理厂的原工艺进行了改造，将原合建式表面曝气池改为Carrousel氧化沟工艺，设计规模为1.2104 m3/d，主要处理聚乙烯醇和新型维尼纶短纤维生产过程中所排废水，目前运行效果良好。2.1设计进、出水水质及工艺流程 设计进水水质为：pH=6.0，CODCr=600 mg/L，BOD5=250 mg/L，SS80 mg/L。污水的组分为：醋酸、甲醇、芒硝、醋酸锌、醋酸乙烯、聚乙烯醇粉末等。 设计出水的水质参照GB 89781996污水综合排放标准一级标准。 污水处理厂工艺流程见图1。2.2改造的主要内容及设备选型 改造的主要内容包括在各车间排放口加
44、中和剂，保证进入污水处理厂的废水pH值6.0。将难生物降解物质聚乙烯醇粉末一般聚合度2 000左右，其分子量约(810)104u进行部分分离回收。增建1200m3事故排放池一座。改合建式表面曝气池为Carrousel式氧化沟，设计容积为10 500 m3(L=87.5 m,D=5.5 m6道，H=3.7 m)，废水总停留时间保证20 h以上，为低负荷设计。为保证污泥回流，增建 20 m辐流式二沉池两座，其水力表面负荷约0.8 m3/(m2h)。最后为尽可能降低出水CODCr含量，将原废弃水塘改作氧化塘，其停留时间约24 h。 设备选型采用直径为2.85m的变频调速式倒伞型表面曝气机5台，潜水低
45、速推进器4台，半桥式吸泥机2台，无堵塞污泥回流泵3台以及可调式出水堰门等，同时为进一步提高出水水质，在氧化塘内安装了直径800mm的高速表面曝气机4台。3运行结果及分析 氧化沟的实际运行参数见表1。表1氧化沟的实际运行参数名称进水流量(m3/h)水力停留时间(h)有效水深(m)运行水温()流速(m/s)溶解氧(mg/L)污泥浓度(mg/L)污泥回流比(%)参数值400263.716中：0.4底：0.21.03.52 00080注曝气机叶轮浸入水下深度一般为100 mm；溶解氧的测定点分别在氧化沟中段及进水口前5 m、水下1 m处。 污水处理厂运行情况见表2。表2污水处理厂运行情况项目总进水(m
46、g/L)氧化沟进水(mg/L)二沉池出水(mg/L)去除率(%)氧化塘出水(mg/L)总去除率(%)CODCr68643287804294SS74351580注表中数据为1999年10月份的运行数据平均值；BOD5未检测；pH值总进水为5.8，氧化塘出水为7.8。 从表2数据可以看出，运行效果良好，出水各项指标远低于设计值，氧化沟对CODCr的去除率达80%，若进水量和进水水质达到设计数值，其去除率可能会更高，而原有合建式表面曝气池其CODCr去除率仅50%左右。尽管维尼纶行业废水的BOD5/CODCr值约0.350.45，但氧化沟属低负荷设计，因其容积负荷较低，水力停留时间和污泥龄长，使其对
47、大分子物质(溶解于水的聚乙烯醇粉末)的生物降解能力加强，同时与有效地控制外沟溶解氧(一般在1.0 mg/L)也有很大关系。此外，因较好地保持了氧化沟的污泥浓度在1 500 mg/L左右(尽管比城市污水处理厂低得多)，使其抗冲击负荷能力大大提高，仅10月份就出现两次进水CODCr值高达2 000mg/L以上，且维持时间均在8 h左右，氧化沟的最终出水CODCr仍保持在100mg/L以下，这一点是原有工艺所不具备的。4结论 氧化沟运行负荷并非越低越好，试验表明，此氧化沟进水量增大，进水CODCr提高，运行反而稳定，突出表现在污泥浓度的稳定。就目前的运行情况，需不断地对氧化沟内补充氮(尿素及粪便)、磷，同时还投加适量硫酸亚铁进行絮凝，以加速污泥生长
